AZ91鎂的真空擴(kuò)散焊，保溫時間的影響 470℃下不同粘合時間的接頭顯微。當(dāng)焊接時間為60分鐘時，焊接線清晰可見。當(dāng)焊接時間增加到90 min時，焊縫區(qū)僅存在少量結(jié)合晶粒，粘合線明顯變細(xì)。由于時間不夠，原子沒有充分?jǐn)U散。焊縫區(qū)晶粒再結(jié)晶和長大過程沒有完成。由于原子擴(kuò)散更充分，焊縫區(qū)域存在更多的結(jié)合晶粒，焊縫明顯變細(xì)。當(dāng)保溫時間增加到120 min時，原子擴(kuò)散更充分，焊縫繼續(xù)褪色。然而，關(guān)節(jié)的顆粒繼續(xù)長大。根據(jù)擴(kuò)散焊接的基本理論，增加接合時間可以有效提高擴(kuò)散焊接的效果，但當(dāng)焊接時間超過一定值時，擴(kuò)散焊接接頭的質(zhì)量無法得到改善。因此選擇合適的焊接時間至關(guān)重要。
剪切強度 為了確定擴(kuò)散焊接的最佳參數(shù)，對接頭剪切強度進(jìn)行了測試。在每個參數(shù)中測試兩個焊接試樣，并取平均值。標(biāo)準(zhǔn)偏差為 ± 0.5 %。 焊接接頭在 430°C 下 60 分鐘沒有有效結(jié)合。隨著溫度升高，60 分鐘的接頭強度變大。焊接時間的延長有利于擴(kuò)散和改善焊接接頭的低溫力學(xué)性能。焊接時間分別為90 min和120 min時，隨著溫度的升高，剪切強度先增大后減小。測試結(jié)果表明，470℃是理想的焊接溫度。在這種情況下，擴(kuò)散系數(shù)、原子活性和擴(kuò)散效率與 450 °C 相比大大提高。當(dāng)保溫時間小于 90 min 時，接頭強度繼續(xù)增加。然而，當(dāng)保溫時間為 120 min 時，接頭強度略有下降。擴(kuò)散仍然增強，但晶粒尺寸已經(jīng)變大。晶粒尺寸增加的負(fù)面影響大于擴(kuò)散的正面影響，因此接頭質(zhì)量略有下降。因此，在 470°C 90 min 時接頭剪切強度最大值為 64.70 MPa，且接頭剪切強度受焊接溫度和時間的影響。

退火熱處理過程中仍存在擴(kuò)散現(xiàn)象。為了提高焊接接頭的強度，需要提高界面遷移率。在更高的溫度下可以獲得更好的界面遷移率。當(dāng)退火溫度為350℃時，在時間足夠的情況下，熔接線幾乎已經(jīng)消失。如果溫度繼續(xù)升高，僅考慮擴(kuò)散的作用，強度還是有提高的。但母材晶粒尺寸也不斷增大，母材性能受到影響。時間是影響擴(kuò)散的一個因素。溫度分別為320℃和350℃時，隨著退火保溫時間的增加，接頭強度逐漸提高。當(dāng)時間達(dá)到 4 h 時，接頭強度在 350 °C 下不再顯著提高。由于退火溫度較高，保溫時間遠(yuǎn)長于變形鎂合金的退火時間，晶粒長大明顯。母材的性能會有所下降。但由于擴(kuò)散焊過程中的塑性變形和細(xì)晶粒，焊后熱處理過程中焊縫區(qū)晶粒尺寸仍較細(xì)且較均勻。如果保溫時間進(jìn)一步增加，焊縫區(qū)域的晶粒會進(jìn)一步增大。其他一些研究人員也對 AZ91 鎂合金的真空擴(kuò)散焊接進(jìn)行了研究，在 470 ℃ 90 min 的相同參數(shù)下，接頭的最佳剪切強度為 52.83 MPa 。結(jié)果表明，焊后熱處理后試件的接頭剪切強度明顯提高，遠(yuǎn)大于52.83 MPa。證明焊后熱處理是提高擴(kuò)散焊接效果的有效途徑。